2.2 Расчет выпрямителя с емкостным фильтром.

Пример

Исходные данные для расчета Таблица 2.1

Диоды: Д220
Uвыпр=9В	Коэффициент пульсаций:
Iвыпр=28,2 мА	q2=0,01 (задается)
Порядок расчета	Таблица 2.2
Схема с выводом нулевой точки трансформатора	Мостовая схема выпрямителя
1. Параметр , где
Ri0 - сопротивление диода постоянному току (определяется по ВАХ диода для значения Iвыпр.).
rтр - сопротивление обмоток трансформатора = (0,05...0,07)Ri0
.
Из графика Рис. 2.2 определяем параметры F; H; B; D.
2. Максимальное значение анодного тока диода
.
3. Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора
4. Максимальное обратное напряжение на диоде
5. Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора
6. Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора
- коэффициент трансформации трансформатора, U1 - напряжение первичной обмотки трансформатора (U1=220 В).
7. Расчетная мощность вторичной обмотки трансформатора
8. Расчетная мощность первичной обмотки трансформатора
9. Расчетная мощность трансформатора
10. Емкость конденсатора фильтра в мкФ для f=50 Гц

Рис. 2.2 Графики для определения функций

Пример расчета

1. Для диода Д220 R_i0 = 20 Ом

r=20+1=21 Ом,

Ом,

.

2. мА.

3. В.

4. В. В.

5. мА. мА.

6. мА. мА.

.

7. мВт. мВт.

8. мВт. мВт.

9. мВт. мВт.

10. мкФ.

3. Расчет стабилизаторов постоянного напряжения

3.1. Принцип работы параметрического стабилизатора

При проектировании источников питания для радиоэлектронной аппаратуры предъявляются высокие требования к стабильности выходного напряжения.

Простейшими стабилизаторами напряжения являются схемы, использующие нелинейные элементы, вольт-амперная характеристика которых содержит участок, где напряжение почти не зависит от тока. Такую вольт-амперную характеристику имеет стабилитрон, работающий при обратном напряжении в области пробоя (рис. 3.1, б).

Схема простейшего стабилизатора напряжения, называемого параметрическим, приведена на рисунке 3.1, а. В этой схеме стабильность выходного напряжения определяется в основном параметрами стабилитрона. Колебания входного напряжения или тока нагрузки приводят к изменению тока через стаби­литрон, однако напряжение на стабилитроне, подключенном параллельно нагрузке, изменяется незначительно.

Р ис. 3.1.

а) схема параметрического стабилизатора;

б) вольтамперная характеристика стабилитрона

Действительно, входное напряжение распределяется между балластным резистором R_б и стабилитроном (рис. 3.1,б)

, (3.1)

где – падение напряжения на балластном резисторе R_б от протекания токов стабилитрона I_ст. и нагрузки I_стаб..

Построение линии нагрузки ведем по двум точкам с координатами

1) I=0 U=U_выпр;

2) I=I_ст U=U_ст.

Так как напряжение на стабилитроне U_ст в соответствии с вольт-амперной характеристикой почти не зависит от тока стабилитрона в пределах участка от I_ст.мин до I_ст.мax, то приращение входного напряжения U_вх, равно приращению напря­жения U_Rб на резисторе R_б.

Так как ток нагрузки I_стаб = U_стаб/R_н = U_ст/R_н остается при этом неизменным, то

U_выпр=U_Rб=I_стR_б, (3.2)

т. е. при изменении входного напряжения на значение U_выпр, ток стабилитрона изменяется на значение U_выпр/R_б.

При изменении входного напряжения изменяется ток стабилитрона, и линия нагрузки передвигается параллельно себе вниз или вверх. При этом напряжение на стабилитроне и на нагрузке изменяется в пределах U_стmin до U_{ст max}, а ток через стабилитрон от I_{ст min} до I_{ст max}.

Предположим, что нагрузка изменилась, например, умень­шилось сопротивление резистора R_н, что привело к увеличению тока нагрузки. Так как при неизменном входном напряжении должно сохраняться постоянство входного тока I_выпр=I_ст+I_стаб=const, то увеличение тока I_стаб влечет за собой уменьшение на такое же значение тока стабилитрона.